专利名称：一种太阳能集热聚光器的面型检测及调整方法
技术领域：
本发明涉及聚光器面型检测调整领域，特别涉及一种太阳能集热器的面型的快速检测及调整方法。
背景技术：
近年来，随着常规能源的日益枯竭以及人们环境保护意识的不断加强，清洁环保的新能源特别是太阳能，开始被不断的开发利用。目前，主要通过太阳能集热聚光器聚光来提高太阳能的利用温度，使太阳能应用在不同的领域。高温太阳能可应用于太阳能发电领域冲温太阳能可应用于工业领域，特别是应用在食品加工、塑料加工、玻璃加工、化学工业、造纸工业、木材加工、合成橡胶、纺织工业等行业的取热中。太阳能应用在不同的领域，其所用集热聚光器的面型大不相同。太阳能集热聚光器的面型由安装在聚光器镜面调整机构上的多个反射镜构成，该面型直接决定了太阳能的利用效率，因此每个集热聚光器都设计有集热效果最佳的标准面型，当集热聚光器安装完成后，为了保证其面型与标准面型匹配，需要对其面型进行检测及调整。目前对集热聚光器的面型的检测及调整主要通过用弧板卡量聚光器反射镜面的方法来实现，该方法的主要步骤是按照设计好的集热聚光器的标准面型来制作标准弧板， 用标准弧板卡量待测集热聚光器反射镜面，找出与标准弧板不吻合的反射镜，沿反射镜曲面法线方向调整该反射镜的镜面调节机构使聚光器面型的曲面弧度与对应的标准弧板的弧度相同。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题现有测量调整技术全程依靠人工操作，由于聚光器面积庞大，与其匹配的标准弧板的面积也相当庞大，制作标准弧板及检测过程中需要耗费大量的人力资源和时间，造成现有测量调整技术人工劳动强度大、检测精度低、检测调节效率低。

发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种太阳能集热聚光器的面型检测及调整方法。所述技术方案如下一种太阳能集热聚光器的面型检测方法，所述方法包括在被测太阳能集热聚光器上设置测试点；通过摄像采集设备采集所述测试点的图像数据；将所述图像数据传输给数据处理终端；所述数据处理终端对所述图像数据进行处理，获得所述测试点与标准面型上对应的点的位置误差数据。所述在被测太阳能集热聚光器上设置测试点，具体包括在太阳能集热聚光器的反射镜上选取测试点，所述测试点位于反射镜的镜面调节机构周围，对所述测试点进行标记。
所述将所述图像数 据传输给数据处理终端，具体包括所述摄像采集设备通过无线传输信号或数据传输线将所述图像数据传输给数据处理终端。所述所述数据处理终端对所述图像数据进行处理，获得所述测试点与标准面型上对应的点的位置误差数据，具体包括所述数据处理终端根据存储的处理程序，对所述图像数据进行处理，获得所述测试点的三维坐标及其所在曲面的法线数据；所述数据处理终端将所述法线数据与所述测试点在标准面型上对应点的曲面的法线数据进行对比，获得所述测试点所在曲面的法线方向误差数据。所述通过摄像采集设备采集所述测试点的图像数据之前，还包括根据所述测试点的位置及摄像采集设备镜头的大小，设计所述摄像采集设备的放置位置及镜头角度，使所述摄像采集设备采集到所有所述测试点。本发明提供的另一技术方案是本发明实施例提供了一种太阳能集热聚光器的面型调整方法，所述调整方法包括通过本发明提供的太阳能集热聚光器的面型检测方法检测太阳能集热聚光器的面型，获得所述测试点的位置误差数据；根据所述位置误差数据，调整镜面调节机构。所述根据所述位置误差数据，调整镜面调节机构之后，还包括以调整位置后的所述测试点为检测对象，通过本发明提供的太阳能集热聚光器的面型检测方法检测太阳能集热聚光器的面型，获得调整位置后的所述测试点的位置误差数据；若调整位置后的所述测试点的位置误差数据为零，则停止调整。所述若调整位置后的所述测试点的位置误差数据为零，则停止调整之后，还包括若调整位置后的所述测试点的位置误差数据不为零，则继续根据调整位置后的所述测试点的位置误差数据调整所述镜面调节机构。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过采用数字摄影测量的方法对太阳能集热聚光器的面型进行检测，无需制作和使用标准弧板，更无需人工测量检测，节约了大量人力资源，缩短了测量时间；同时，数字摄影测量获得的误差数据准确可靠，不仅检测精度高，更便于有针对性的定量调整聚光器反射镜，提高了检测调整效率。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例I中提供的太阳能集热聚光器的面型检测方法流程图；图2是本发明实施例I中提供的太阳能集热聚光器的面型检测系统的结构示意图；图3是本发明实施例I中提供的太阳能集热聚光器的面型检测系统测试状态示意图；图4是本发明实施例2中提供的太阳能集热聚光器的面型调整方法流程图；图5是本发明实施例2中提供的镜面调节机构结构示意图。其中1、太阳能集热聚光器，2、测试点，3、摄像采集设备，4、数据处理终端，5、无线传输信号，6、数控移动轨道，7、镜面调节机构，8、反射镜，9、反射镜支撑垫，10、调节螺栓，11、支架。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例1参见图1，本发明实施例提供了一种太阳能集热聚光器的面型检测方法，所述方法包括步骤101 :在被测太阳能集热聚光器I上设置测试点2 ；参见图2和图3，太阳能集热聚光器I的面型由安装在镜面调整机构7上的多个反射镜8构成，太阳能集热聚光器I的面型与标准面型的误差主要在安装反射镜8时产生。 参见图3，在太阳能集热聚光器I的反射镜8上选取测试点2，测试点2位于反射镜的镜面调节机构周围，测试点2的个数可以根据需要任意选择，本发明实施例中为了更好的表征反射镜8的位置，在每个镜面调整机构7的内侧且靠近反射镜8边缘的位置各选取了 4个测试点2，测试点2确定后对其进行标记，便于摄像采集设备3及数据处理终端4进行识别。步骤102 :通过摄像采集设备采集所述测试点的图像数据；为了便于采集测试点2的图像数据，根据测试点2的位置及摄像采集设备3镜头的大小设计摄像采集设备3的放置位置及镜头角度等，以使摄像采集设备3采集到所有测试点2，摄像设备3选取镜头变焦或者分辨率较高的相机或者摄像机等设备。参见图3，为了采集到所有测试点2的图像数据，在本发明实施例中，根据摄像采集设备3的镜头大小设置了三个摄像位置即图3中的起始位置、A位置和B位置，在不同的位置摄像采集设备3的镜头角度如图3所示，在图像采集的过程中，通过人工来改变摄像采集设备3的位置和状态(即从起始位置到A位置再到B位置)，从而采集到所有测试点2的图像。在其他实施例中，也可以根据太阳能集热聚光器I的状态或其他技术要求，设置数控移动轨道6，通过数据处理终端4控制摄像采集设备3沿数控移动轨道6移动，进行图像采集。步骤103 :将所述图像数据传输给数据处理终端；参见图2或图3，摄像采集设备3采集图像数据时，可以对数据进行自动记忆存储， 也可以通过无线传输信号5或数据传输线将采集到的图像数据传输给数据处理终端4。
步骤104 :所述数据处理终端对所述图像数据进行处理，获得所述测试点与标准面型上对应的点的位置误差数据。数据处理终端4根据存储的处理程序如Shining3D-Metric系统、V-STARS系统等，对所述图像数据进行处理，获得测试点2的三维坐标及其所在曲面的法线数据，每一个集热聚光器都按照设计要求设计了标准面型，数据处理终端4根据测试点2的三维坐标找到该测试点2在所述标准面型上对应的点，将测试点2所在曲面的法线数据与测试点2在所述标准面型上对应的点的曲面的法线数据进行对比，获得测试点2的曲面的法线方向误差数据。本发明实施例提供的太阳能集热聚光器的面型检测方法，通过采用数字摄影测量的方法对太阳能集热聚光器的面型进行检测，根据检测获得的数据可以形成安装得到的太阳能集热聚光器的整体面型，方便与设计的标准面型进行比对，更直观地得到太阳能集热聚光器的整体面型的安装效果；无需制作和使用标准弧板，更无需人工测量检测，节约了大量人力资源，缩短了测量时间；数字摄影测量获得的误差数据准确可靠，不仅检测精度高，更便于有针对性的定量调整聚光器反射镜，提高了检测效率。实施例2参见图4，本发明实施例提供了一种太阳能集热聚光器的面型调整方法，所述调整方法包括步骤201 :通过实施例I提供的太阳能集热聚光器的面型检测方法检测太阳能集热聚光器I的面型，获得测试点2的位置误差数据；通过实施例I提供的检测方法能精确获得所有测试点2的三维坐标、其所在曲面的法线数据等位置数据，从而能准确地找到测试点2与其在标准面型上对应的点的法线方向误差数据，为调整面型提供了精确的理论依据和数据支持。步骤202 :根据所述位置误差数据，调整镜面调节机构7 ；参见图5，太阳能集热聚光器I的表面由多个反射镜8组成，镜面调节机构7安装在反射镜8的背面，镜面调节机构7包括反射镜支撑垫9、调节螺栓10和支架11，反射镜支撑垫9通过调节螺栓10安装在反射镜8和支架11之间，并且粘贴在反射镜8上。步骤201获得了测试点2所在曲面的法线方向误差数据，根据测试点2所在曲面的法线方向误差数值大小，增大或减小调节螺栓10的余量，使调节螺栓10沿测试点2所在曲面的法线方向移动，改变反射镜支撑垫9在所述法线方向的空间位置，带动测试点2达到设计位置，从而使测试点2所在的反射镜8达到设计要求的位置。为了确保太阳能集热聚光器I的面型调整到位，本发明实施例提供的调整方法还包括以下步骤步骤203 以调整位置后的测试点2为检测对象，再次通过实施例I提供的检测方法检测太阳能集热聚光器I的面型，获得调整位置后的测试点2的位置误差数据，若调整位置后的测试点2的位置 误差数据为零，则停止调整；若调整位置后的测试点2的位置误差数据不为零，则继续调整所述镜面调节机构7，重复上述步骤，直至位置误差数据为零。本发明实施例提供的太阳能集热聚光器的面型调整方法，通过采用数字摄影测量的方法对太阳能集热聚光器的面型进行检测，无需制作和使用标准弧板，更无需人工测量检测，节约了大量人力资源，缩短了测量时间；同时，数字摄影测量获得的误差数据准确可靠，为面型调整提供了具体的参数，更便于有针对性的定量调整聚光器反射镜，提高了调整效率。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种太阳能集热聚光器的面型检测方法，其特征在于，所述方法包括 在被测太阳能集热聚光器上设置测试点； 通过摄像采集设备采集所述测试点的图像数据； 将所述图像数据传输给数据处理终端； 所述数据处理终端对所述图像数据进行处理，获得所述测试点与标准面型上对应的点的位置误差数据。
2.根据权利要求I所述的一种太阳能集热聚光器的面型检测方法，其特征在于，所述在被测太阳能集热聚光器上设置测试点，具体包括 在太阳能集热聚光器的反射镜上选取测试点，所述测试点位于反射镜的镜面调节机构周围，对所述测试点进行标记。
3.根据权利要求I所述的一种太阳能集热聚光器的面型检测方法，其特征在于，所述将所述图像数据传输给数据处理终端，具体包括 所述摄像采集设备通过无线传输信号或数据传输线将所述图像数据传输给数据处理终端。
4.根据权利要求I所述的一种太阳能集热聚光器的面型检测方法，其特征在于，所述所述数据处理终端对所述图像数据进行处理，获得所述测试点与标准面型上对应的点的位置误差数据，具体包括 所述数据处理终端根据存储的处理程序，对所述图像数据进行处理，获得所述测试点的三维坐标及其所在曲面的法线数据； 所述数据处理终端将所述法线数据与所述测试点在标准面型上对应点的曲面的法线数据进行对比，获得所述测试点所在曲面的法线方向误差数据。
5.根据权利要求I所述的一种太阳能集热聚光器的面型检测方法，其特征在于，所述通过摄像采集设备采集所述测试点的图像数据之前，还包括 根据所述测试点的位置及摄像采集设备镜头的大小，设计所述摄像采集设备的放置位置及镜头角度，使所述摄像采集设备采集到所有所述测试点。
6.一种太阳能集热聚光器的面型调整方法，其特征在于，所述调整方法包括 通过权利要求1-5任一项所述的太阳能集热聚光器的面型检测方法检测太阳能集热聚光器的面型，获得所述测试点的位置误差数据； 根据所述位置误差数据，调整镜面调节机构。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能集热聚光器的面型调整方法，其特征在于，所述根据所述位置误差数据，调整镜面调节机构之后，还包括 以调整位置后的所述测试点为检测对象，通过权利要求1-5任一项所述的太阳能集热聚光器的面型检测方法检测太阳能集热聚光器的面型，获得调整位置后的所述测试点的位置误差数据； 若调整位置后的所述测试点的位置误差数据为零，则停止调整。
8.根据权利要求7所述的一种太阳能集热聚光器的面型调整方法，其特征在于，所述若调整位置后的所述测试点的位置误差数据为零，则停止调整之后，还包括 若调整位置后的所述测试点的位置误差数据不为零，则继续根据调整位置后的所述测试点的位置误差数据调整所述镜面调节机构。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能集热聚光器的面型检测及调整方法，属于聚光器面型检测调整领域。所述检测方法包括在被测太阳能集热聚光器上设置测试点；通过摄像采集设备采集所述测试点的图像数据；将所述图像数据传输给数据处理终端；所述数据处理终端对所述图像数据进行处理，获得所述测试点与标准面型上对应的点的位置误差数据。本发明通过采用数字摄影测量的方法对太阳能集热聚光器的面型进行检测，无需制作和使用标准弧板，更无需人工测量检测，节约了大量人力资源，缩短了测量时间；同时，数字摄影测量获得的误差数据准确可靠，不仅检测精度高，更便于有针对性的定量调整聚光器反射镜，提高了检测调整效率。
文档编号G01B11/24GK102620677SQ201210076430
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者刘培先, 尹清洋, 张继磊, 林超, 熊勇刚 申请人:皇明太阳能股份有限公司